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悬臂施工法是 钢桁梁桥施工的常用方法,在悬臂吊装施工过程 中,施工机械设备难免存在振动,另外随着悬臂长度 的加大,风荷载也将引起结构的振动,当外荷载振动 频率与结构自振频率一致时将引发共振,势必威胁 桥梁施工安全,因此对钢桁梁在悬臂施工状态的模 态参数识别是一项很有意义的工作。较精确的模态 参数对验证桥梁设计、建立桥梁结构基准有限元模 型以及营运状态的健康监测、安全评估具有重要意 义。
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利用模态试验识别桥梁施工状态的动力特 性参数,可以对桥梁施工状态有限元计算模型进行 校核和修正,为桥梁施工控制提供基准模型,服钢箱梁在力学分析中属于闭口薄壁结构,应按 薄壁结构理论进行计算。箱形梁受力后会产生纵向 弯曲、横向弯曲、扭转与畸变变形,并产生相应的应 力。传统计算方法一般将其分为 个结构体系来计 算,即主梁体系、桥面体系、盖板体系,其中盖板体系 的应力影响较小,通常可略去。
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钢桥面板任意点的 应力可由上述 个基本体系的应力适当叠加而近似 求出,而钢桥底板只有第一体系应力,即 主 梁 体系。为了避免传统方法繁琐的计算,本工程采用 有限元分析,一次精确地得到箱形梁截面上全部 的变形和应力状态。